河北省唐山市开滦第二中学高中物理 4.4 法拉第电磁感应定律导学案 新人教版选修32.doc

河北省唐山市开滦第二中学高中物理 4.4 法拉第电磁感应定律导学案 新人教版选修3-2【学习目标】 1知道什么叫感应电动势。2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、。3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4会用法拉第电磁感应定律解决问题。【重点难点】1. 法拉第电磁感应定律。 2.如平均电动势与瞬时电动势区别。课前自学一、感应电动势1、在 中，产生的电动势叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体-电源。2、磁通量的变化率: 表示磁通量的变化的 二、法拉第电磁感应定律：1、内容： 2、数学表达式 三、导体棒切割磁感线时的感应电动势1.导体棒垂直于磁场运动e= 2.导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为，则e= 四、反电动势1. 定义： 叫反电动势.2.作用：阻碍线圈的转动. 线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能.电能转化为其它形式的能.3.应用：电动机停止转动, 就没有反电动势,线圈中电流会很大,电动机会烧毁,要立即切断电源,进行检查.核心知识探究要点一：关于法拉第电磁感应定律的理解注意：用公式en所求的感应电动势为整个闭合电路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的电动势。对en，若取一段时间，则e为这段时间内的 。当磁通量的变化率不均匀变化是，平均电动势一般不等于初态与末态电动式的算数平均值。若趋近于零，则e为感应电动势的 。e的大小不是与磁通量的大小成正比，也不是与磁通量的变化量成正比，而是与磁通变化率成正比，而与、之间无大小上的必然联系。要点二：理解:、/t的意义1. 磁通量（1）物理意义： （2）大小计算： （3）注意：若某个面有方向相反的磁场穿过， 2. 磁通量变化量（1）物理意义： （2）大小计算： （3）注意：开始和转过 180时平面都与磁场垂直，穿过平面的磁通量是不同的，一正一负， ，而不是零。 3.磁通量变化率（1）物理意义： （2）大小计算： （3）注意：既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少，在t 图象中用图线的斜率表示要点三：公式en与eblvsin的区别与联系eneblvsin区别来源:z。xx。k.com求的是t 时间内的平均感应电动势，e 与某段时间或某个过程相对应求的是瞬时感应电动势，e 与某个时刻或某个位置相对应来源:学*科*网z*x*x*k求的是整个回路的感应电动势整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零求的是回路中一部分导体切割磁感线时产生的感应电动势由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定由于是一部分导体切割磁感线的运动产生的，该部分就相当于电源联系公式 en 和 eblvsin是统一的，当t0 时，e 为瞬时感应电动势，而公式 eblvsin中的 v 若代入平均值，则求出的 e 为平均感应电动势解题方法探究一、法拉第电磁感应定律的理解【例1】 关于电磁感应产生感应电动势大小的正确表述是()a穿过导体框的磁通量为零的瞬间，线框中的感应电动势有可能很大b穿过导体框的磁通量越大，线框中感应电动势一定越大c穿过导体框的磁通量变化量越大，线框中感应电动势一定越大d穿过导体框的磁通量变化率越大，线框中感应电动势一定越大变式训练：一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0. 5s内穿过它的磁场从1t增加到9t。求线圈中的感应电动势。二、法拉第电磁感应定律的灵活应用【例2】 如图445所示，水平放置的平行金属导轨，相距l0.50 m，左端接一电阻r0.20 ，磁感应强度b0.40 t的匀强磁场，方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，用两种方法求解ab棒中感应电动势的大小三、 导体切割磁感线时的电磁感应综合问题【例3】两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为l，底端接阻值为r的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为b的匀强磁场垂直，如图2所示除电阻r外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()a释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gb. 金属棒向下运动时，流过电阻r的电流方向为abc金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为fd电阻r上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少四、法拉第电磁感应定律和楞次定律的综合应用【例4】矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间变化的规律如图1所示若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是()【课堂小结与反思】【课后作业与练习】1.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 wb，则()a线圈中感应电动势每秒钟增加2 v b线圈中感应电动势每秒钟减少2 vc线圈中无感应电动势 d线圈中感应电动势保持不变2有一个n匝的圆形线圈，放在磁感应强度为b的匀强磁场中，线圈平面与磁感线成30角，磁感应强度均匀变化，线圈导线的规格不变，下列方法可使线圈中的感应电流增加一倍的是()a将线圈匝数增加一倍 b将线圈面积增加一倍c将线圈半径增加一倍 d将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置3穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图5所示下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是()a图中回路产生的感应电动势恒定不变b图中回路产生的感应电动势一直在变大c图中回路0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势d图中回路产生的感应电动势先变小再变大4如图7所示，pqrs为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以mn为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，mn线与线框的边成45角，e、f分别是ps和pq的中点关于线框中的感应电流，正确的说法是()a当e点经过边界mn时，线框中感应电流最大b当p点经过边界mn时，线框中感应电流最大c当f点经过边界mn时，线框中感应电流最大d当q点经过边界mn时，线框中感应电流最大5两根光滑的长直金属导轨mn、mn平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，m、m处接有如图9所示的电路，电路中各电阻的阻值均为r，电容器的电容为c.长度也为l、阻值同为r的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为b、方向竖直向下的匀强磁场中ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为q.求：(1)ab运动速度v的大小(2)